biofisica_29-11_claves turno 1 tema 1 final

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CLAVES TURNO 1 TEMA 1 
 
Ejercicio N°1 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta 
Indique cuál de las siguientes afirmaciones sobre MRUV es la correcta 
 a) La aceleración es constante al igual que la 
velocidad 
 b) Las unidades de aceleración y velocidad 
son las mismas 
X c) La aceleración puede tener signo positivo o 
negativo 
 d) La velocidad cambia permanentemente y 
dicha variación es exponencial 
 e) La aceleración cambia permanentemente y 
dicha variación es lineal 
 f) La aceleración siempre tiene signo 
positivo 
 
Ejercicio N°2 (1 punto) 
En un recipiente de 0,002 m3 se encuentra una mezcla de gases a 15°C, compuesta por 25% de oxígeno (O2), 70% 
de nitrógeno (N2) y el restante de dióxido de carbono (CO2). La presión que soporta el recipiente es de 820 mmHg. 
Indique el número de moles de CO2 que contiene el recipiente. Dato: R = 0,082 l.atm/K.mol 
 
 
X a) 0,0046 moles b) 0,091 moles 
 c) 0,046 moles d) 0,312 moles 
 e) 0,088 moles f) 0,0012 moles 
 
 
Volumen = 0,002 m3 T = 15°C = 288 K La proporción de CO2 en la mezcla es del 5% 
 
1 m3 = 1000 dm3 
0,002 m3 = 
0,002 𝑚3 𝑥 1000 𝑑𝑚3
1𝑚3
 = 2 dm3 = 2 litros 
 
Ptotal = 820 mmHg = 1,079 atm 
 
Pp CO2 = Ptotal x XCO2 = 1,079 atm x 0,05 = 0,054 atm 
 
nCO2 = 
𝑃 𝑥 𝑉
𝑅 𝑥 𝑇
 = 
0,054 𝑎𝑡𝑚 𝑥 2𝑙
0,082
𝑙 𝑎𝑡𝑚
𝐾 𝑚𝑜𝑙
 𝑥 288 𝐾
 = 0,0046 moles = 4,6 x 10-3 moles 
 
 
Ejercicio N°3 (1 punto) Marque con una X la opción correcta 
Considerando la ecuación de continuidad indique la relación correcta de velocidades del líquido que circula por 
la cañería del esquema 
Datos: S2=S3; r1=1,6 mm; r3=0,8 mm 
 
 
 a) V1 = V2 = V3 
X b) V2 = V3 > V1 
 c) V3 = V1 < V2 
 d) V2 = V3 < V1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para poder resolver la relación de velocidades, calculamos primero las secciones de cada tramo. 
 
𝑆 = 𝜋𝑟2 
 
r1 = 1.6 mm = 0,16 cm S1 = 3,14 x (0,16 cm)2 = 3,14 x 0,0256 cm2 = 0,08 cm2 
r2 = r3 = 0,8 mm = 0,08 cm S3 = 3,14 x (0,08 cm)2 = 3,14 x 0,0064 cm2 = 0,02 cm2 
 
S1 = 0,08 cm2 S2 = 0,02 cm2 S3 = 0,02 cm2 
 
Para resolver la relación de velocidades, recurrimos a la ecuación de continuidad. 
 
C = S x v 
Recuerden que esta relación se cumple para cualquier sección total del sistema de cañerías considerado, por lo 
cual para nuestro sistema será: 
 
C = S1 x v1 = (S2 + S3) x vmedia 
 
S1 = 0,08 cm2 
S2 + S3 = 0,04 cm2 
 
Como S1 es mayor a la suma de S2 + S3, la velocidad en 1 será menor a la velocidad media en 2 y 3. A Su vez, las 
velocidades en 2 y 3 serán iguales. 
 
Ejercicio N°4(1 punto) 
Se necesita transfundir un perro San Bernardo de 865 hg de peso. Para esto, se utilizará 1 x 106 mm3 de sangre 
que se encuentra refrigerada a 278 K pero para la transfusión se requiere la misma a 37°C. ¿Cuántas calorías se 
necesitan para dicho proceso? Datos Cesangre= 0,906 cal/g.°C; δsangre= 1,05 g/ml. 
 
 
 
X a) 30441 cal b) 35198 cal 
 c) 27611 cal d) 21345 cal 
 e) 3044,1 cal f) 1245,3 cal 
 
 
Temperatura inicial de la sangre = 278 K = 5°C 
Temperatura final de la sangre = 37°C 
 
Volumen de sangre a transfundir = 1 x 106 mm3 
 
1 mm3 __________ 0,001 cm3 
1 x 106 mm3______ x = 1000 cm3 
 
𝛿 = 
𝑚
𝑣
 
𝑚 = 𝛿 𝑥 𝑣 
𝑚 = 1,05
𝑔
𝑐𝑚3
𝑥 1000 𝑐𝑚3 
 
𝑚 = 1050 𝑔 
 
𝑄 = 𝑚 𝑥 𝐶𝑒 𝑥 (𝑇𝑓 − 𝑇𝑖) 
 
𝑄 = 1050𝑔 𝑥 0,906 
𝑐𝑎𝑙
𝑔 °𝐶
 𝑥 (37°𝐶 − 5°𝐶) 
 
𝑄 = 30441,6 𝑐𝑎𝑙 
 
Ejercicio N°5 (1 punto) Marque con una X la opción correcta 
1,5 mol de un gas ideal que se encuentra en un estado A, a una temperatura de 390 K y a una Presión de 1,5 atm. 
El estado A se comprime a presión constante hasta un estado B, resultando que VB = 0,75 VA. Calcule el trabajo(W) 
involucrado en el proceso y la variación de energía interna (ΔU) Dato: R = 0,082 l atm/Kmol = 2 cal/Kmol = 8,31 
J/Kmol 
 
 a) WAB = 12 l atm ; ∆UAB < 0 b) WAB = 8 l atm ; ∆UAB > 0 
 c) WAB = –8 l atm ; ∆UAB = 0 d) WAB = 8 l atm ; ∆UAB = 0 
X e) WAB = –12 l atm ; ∆UAB < 0 f) WAB = 12 l atm ; ∆UAB > 0 
 
 
 
 
 
 
W = P . ∆V = 1,5 atm (Vb- Va) 
Va = n . r . T /Pa = [ 1,5 moles . (0,082 l.at /k mol) . 390 K ] / 1,5 atm = 31,98 l 
 
Vb = 0,75 Va = 23, 99 l 
 
W = P . AV = 1,5 atm (23,99- 31,98)l = - 12 l. at 
 
∆U es menor que cero puesto que la temperatura en el punto b es menor al punto a. 
 
 
 
Ejercicio N°6 (1 punto) 
En una arteria de 0,8 cm de diámetro, la sangre ingresa a una presión de 90 mmHg. A su vez, se conoce que la 
sangre circula a una velocidad de 1,4 m/s y la presión de salida es de 83 mmHg. A partir de esto, determine la 
longitud de la arteria. 
Dato: viscosidad de la sangre = 0,04 poise ; 760 mmHg = 1,013x106 barias = 1 atm 
 
 
 
 a) 3,3 cm b) 0,51 m 
X c) 0,33 m d) 5,1 cm 
 e) 33 mm f) 5,1 dm 
 
∆P = c. 8 . n . l / 3,14 . r4 
 
7 mmhg = C . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . (0,4cm)4 
 
9330 ba = C . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . 0,0256cm4 
 
Cálculo del Caudal: 
 
C = s. v = 3,14 . (0,4)2, cm2 . 140 cm/s = 70,34 cm3/s 
 
9330 ba = 70,34 cm3/s . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . 0,0256cm4 
 
l = 33,3 cm = 0,33 m 
 
Ejercicio N°7 (1 punto) 
En la cima de una montaña de 4500 m de altura, se determina una presión atmosférica de 430 mmHg. 
Considerando que la mezcla de gases se mantiene constante y que a nivel del mar la presión parcial de O2 (PpO2) 
es de 0,21 atm, indique cuál será la PpO2, en atm. 
Datos: 760 mmHg = 1,013x106 barias = 101300 Pa = 1 atm 
 
 
X a) 0,119 atm b) 0,4 atm 
 c) 90,3 atm d) 2,1 atm 
 e) 0,21 atm f) 0,27 atm 
 
 
 
 
Pp = Pt . Xmolar 
 
0,21 atm = 1 atm . Xo2 
 
Xo2 = 0,21 
 
PpO2 = 430 mmhg . 0,21 = 90,3 mmhg = 0,1188 atm 
 
Ejercicio N°8 (1 punto) 
Un submarino que está sumergido en el mar soporta una presión total de 6,016 atm. Considerando que la 
densidad del agua del mar es de 1,037 g/cm3 ¿A qué profundidad se encuentra el submarino? 
Dato: 760 mmHg = 1,013x106 barias = 101300 Pa = 1 atm 
 
 
 
 a) 5000 m b) 5996 cm 
X c) 50 m d) 599 m 
 e) 500 cm f) 5996 m 
 
 
6,016 At = Pagua de mar + P atm 
 
6,016 At = Pagua de mar + 1 atmosférica 
 
Pagua de mar = 5,016 atm 
 
5,016 atm = 5081208 ba 
 
 5081208 ba= ʆ. g .h = 1,037 g/cm3 . 980 cm/s2 . h 
 
h= 5000 cm = 50 m 
 
Ejercicio N°9(1 punto) 
Un haz de luz monocromático proviene del hielo e incide sobre el aire con un ángulo de 29°. Considerando que 
el rayo refractado se desvía 10° de su dirección original, calcule el ángulo límite del hielo respecto del aire. 
 
 
 
X a) 50° b) 0,76° 
 c) 1,49° d) 90° 
 e) 20,9° f) 65° 
 
 
nhielo . sen 29° = 1 . sen 39° 
nhielo = 1,3 
 
1,3 . sen iL = 1 . sen 90° 
iL = 50,28° 
 
Ejercicio N°10 (1 punto) 
En un osmómetro a 20 °C se coloca una solución acuosa de sacarosa 0,4 M; y se lo sumerge en un recipiente más 
grande con una solución acuosa de NaCl. ¿Qué concentración deberá tener dicha solución para que la columna 
de líquido ascienda 800 cm? Datos: Densidad de las soluciones 1,3 g/ml; R= 0,082 l.atm/K.mol; 1 atm = 1,013 
x106 barias= 1,013 x105 Pascales = 760 mmHg; g = 9,8 m/s2 
 
 
X a) 0,36 osm/l b) 0,61 osm/l 
 c) 0,042 osm/l d) 0,21 osm/l 
 e) 0,442 osm/l f) 1,41 osm/l 
 
 
T = 20°C = 293 K 
 
Ph = 1,3 g/cm3 . 980 cm/s2 . 800 cm = 1.019.200 b 
 
1,013 x 106 b______________1 atm 
1.019.200 b____________x= 1,01 atm 
 
Ph = Δπ = R.T.Δosm 
1,01 atm = 0,082 l.atm/K.mol . 293 K . Δosm 
Δosm = 0,042 osm/l 
 
Δosm = osmsacarosa - osmNaCl 
OsmNaCl = Osmsacarosa – Δosm 
OsmNaCl = 0,4 osm – 0,042 osm = 0,36 osm